抛砖引玉:第十六届全国大学生智能汽车竞赛设想

TsinghuaJoking 2020-08-18 00:00


01节能信标组


卓大大,我有个想法:可不可以16届做“节能信标”,每个信标灯范围内是充电区域,信标灯亮起、车辆到达信标灯充电范围后预设一定的充电时间,再跑向下一个灯。还可以同时亮起多个灯,考察路径规划(节能)能力。(突发奇想)

02电动单车组


卓老师,您好!我也通过您的公众号,了解智能车赛,了解这群有情怀执着追求极致的群体,受益匪浅。最近我也在关注各地区赛及评论,发现也出现一些创新的想法,如智能电单车,我对此也很感兴趣,母公司曾开发生产过多款玩具级遥控电单车,其与专业级智能电单车原理会有些区别。根据以往对电单车运动原理的认知,我认为智能车赛所设的电单车项目,应模拟人骑行(驾驶)的原理,即

1、能通过前叉左右控制和前行速度控制实现电单车的平衡稳定,这可通过倾斜前叉一个合理角度来实现,再进一步可通过调整电单车重心来帮助。

2、转弯控制,可通过主动(本能)侧移重心和转向来实现。

3、有些电单子喜欢在后轮内置高速飞轮,以起到惯性稳定和储能作用,但这样会降低赛事的挑战性,我认为不用加飞轮,后驱用无刷电机更好。

总结上述分析,智能电单车最好有3个电机:1个无刷电机作驱动,1个舵机控制转向,1个舵机控制重心。车模设计会有些难度,选手调试会有一定挑战。

上述是我对智能电单车的一些认识,请卓老师抽出指教。我们也愿意对电单车项目有些作为。

▲ 北京科宇公司提供的电动单车

03赛道与磁道分离


卓大大,我又来给16届赛题(瞎)出主意了。关于四轮组:除了菱形识别以外,可不可以改进一下14届的断路元素?之前断路是作为必选项通过,这次可不可以用电磁线从赛道弯道部分引出一条“近路”,高水平选手可以选择切换电磁去“抄近路”,基础选手也可以选择全程摄像头来保证完赛。“近路”的出口、入口都用路肩限制尺寸,保证一定的挑战性。

04广泛采用云端比赛模式


在2020年的新冠病毒催生下的智能车云端比赛横空出世,并经过2020年暑期的不断摸索尝试下,可以考虑进一步扩展。

  • 第十五届全国大学生智能车竞赛线上竞赛方案(草案)

  • 全国大学生智能车竞赛线上高校组合申请通知[1]

  • 2020年全国大学生智能车竞赛华南赛区线上比赛高校组合[2]

  • 第十五届全国大学生智能汽车竞赛线上比赛流程规范[3]

  • 第十五届全国大学生华南赛区线上比赛日期安排[4]

云端比赛的优势

  • 节省参赛队伍旅行和住宿的费用;
  • 可以更加充分完成赛场的适应和准备;也可以允许每支队伍参加多场的比赛;、
  • 通过云端直播,加大了相互观摩和交流的机会;
  • 全国竞赛可以集中精力和经费将总决赛办得更加精彩;

(1)比赛前一天需要提供信息

1、比赛赛道现场、信标现场的铺设照片;2、比赛直播网站的链接地址信息;3、高校组合信息表格如有改动请发送最新的过来;

(2)比赛后需要提供资料

1、现场全体队员合影;2、队员签字及裁判签字确认的成绩表照片;3、录有比赛成绩的比赛成绩表(可直接在高校组合信息excel文件中队伍信息表中最后一栏给出);4、车模检查表的电子档;5、比赛直播录像下载地址。

(3)比赛过程展示信息

1、每场比赛现场观摩人数需要大于一定数值(比如500人) 2、对于比赛过程需要进行实时解说和播报,比如每次的成绩以及判罚标准;3、为了使得云比赛观摩相对精彩,可以适当允许增加比赛前每支队伍的准备时间,但取得成绩的时间和次数都有限制,比如:只允许进行三次比赛(就像举重比赛)取最好成绩;

(4)举行云比赛需要避免的问题:

1、提高比赛结果的可比性;比如通过循环积分等相对成绩来替代绝对成绩,避免比赛结果与环境、地点、时间相关联性;2、提高比赛公平、公正、公开,避免局部弄虚作假;3、避免参赛学校在时间、经费、人力等方面的费用;4、在举行云比赛之前,需要对所有担任云比赛裁判进行培训、考核认证,避免现场裁判不标准造成评分混乱。5、建议现场裁判与远程裁判共同给出成绩有效认证确认,车模检查确认,避免比赛内卷。

05车模拉力组


车模竞赛已知是比赛速度,速度的对应物是距离。因此可以比赛在规定的时间(三分钟),比赛车模运行的距离。

这种模式 也反映车模 的速度,同时也考察了车模的稳定性和可靠性。

06赛道模块标准化


将赛道模块标准化,同时它们的组合又有着丰富的变化。这样的好处在于进行云端组合比赛的时候,不需要重新购置赛道材料和元素,只需要将平时的赛道进行拼接就可以完成。

在实际比赛的时候,可以将组合高校的赛道进行拼接组合成标准大型赛道,便可以满足云端比赛的赛道要求。只要控制赛道边界条件,便可以满足赛道的一致性。

▲ 决赛赛道拼接示意图
▲ 两个预赛赛道拼接成一个决赛赛道的示意图

07扩大AI应用组别

卓大好,记得开始的时候AI电磁组的萌新们还在担忧AI跑不好而犹豫是否使用传统PID,现在经过浙江赛区的比赛来看,这个问题的答案已经毋庸置疑了。(仅抱有吃瓜态度无意引战,个人认为新东西学到还是赚到的)

1)通过AI技术,短前瞻确实获得了长前瞻的效果,这部分是由于个人实践以及看比赛各学校大佬的赛车情况,感触深刻……但我学疏才浅,也并不是很能说出个所以然来。个人尝试过短前瞻直接调舵机,过弯滞后性非常严重经常冲出赛道(我很菜)……

2)个人觉得可以尝试,能学一些新的东西对广大参赛学生而言是一件好事,若有小白组使用AI应当写在最后的技术报告里。但我也担心这项技术的出现使得赛场上更容易出现克隆模型、克隆车之类的。

TsinghuaJoking 这是一个公众号,它不端、不装,与你同游在课下、课上。 卓晴博士,清华大学中央主楼 626A。010-62773349, 13501115467,zhuoqing@tsinghua.edu.cn
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